发动机挺柱涂层摩擦学性能研究

凸轮-挺柱配副的摩擦磨损特性在很大程度上影响了汽车发动机的使用性能和可靠性。本研究将基体材料为16MnCr5的发动机挺柱分别涂覆W涂层及DLC涂层,研究了涂层对挺柱摩擦磨损性能的影响。结果表明,经W涂层和DLC涂层处理后,16MnCr5挺柱的磨损分别较未做处理时减少了56%和95%,摩擦系数也显著降低。本研究结果对凸轮-挺柱配副的选材及摩擦学性能评价起到重要作用,已在产品开发中得到验证。     

涂层模具干成型金属工件时的摩擦

介绍了涂层模具在金属工件干成型时的摩擦情况。使用环形试样压缩试验，可测出涂层模具和相应金属试样间的摩擦因数。文中也分析了诸如涂层材料、试样表面氧化层、模具表面粗糙度等对摩擦因数的影响。测出的摩擦因数数值与目前冷锻时模具与工件间的摩擦因数数值相比，可认为涂层选择适当后，完全可以进行干成形。这将减小环境污染，升降低生产成本。     

自动变速器表面涂层齿轮温度场特性的仿真与试验研究

齿轮表面涂层是提高变速器齿轮疲劳寿命的有效方法。本文中基于非线性有限元法、传热学和涂层摩擦学理论,将轮齿之间摩擦产生的热视为热源,采用摩擦磨损试验机获得涂层表面的摩擦因数,精确计算稳态条件下涂层齿轮的摩擦热流密度和对流系数;运用ANSYS有限元软件,对某7速双离合器自动变速器涂层齿轮进行不同涂层厚度下温度场的数值仿真,揭示了涂层摩擦因数、转速和转矩等参数对齿轮稳态温度场的影响;采用红外热成像仪在齿轮动力循环加载试验台上测试了不同工况下的齿轮表面温度。结果验证了仿真模型的准确性,并表明,涂层后齿轮摩擦因数的减小可有效降低齿轮的最高本体温度。本研究为变速器齿轮的抗胶合和表面改性设计提供参考依据。     

无级变速器镁合金金属带表面涂层摩擦磨损性能研究

为减小金属带式无级变速器(CVT)摩擦片与带轮之间的摩擦磨损,提高CVT的传动效率,提出一种经过耐磨涂层热处理后的镁合金材料替代摩擦片轴承钢材料。通过有限元仿真分析得到,不同材料的摩擦片对其接触应力有显著的影响,对其应力分布也有一定的影响,镁合金金属带比轴承钢金属带产生的离心力对系统的影响小很多。实验研究结果表明,在镁合金表面制备的3种耐磨涂层,均可提高镁合金表面的耐磨性能,从而会减小镁合金摩擦片与带轮之间的摩擦磨损,延长CVT金属带的使用寿命。     

活塞组降低摩擦的潜力及其裙部涂层的影响

降低发动机的内部摩擦是发动机开发的重要目标之一。Mahle公司开发出一种整机摩擦功率试验台,作为重要的开发工具,其不仅能在外源增压倒拖运转情况下,而且能在着火运转的发动机上,对所有对摩擦功率有影响的发动机零部件进行参数试验,确定出活塞组各个结构参数降低摩擦的潜力,并借助于试验设计程序为每种试验方案绘制了摩擦功率特性曲线场。同时,为了查明活塞裙部涂层对降低摩擦和磨损的作用和潜力,对3种不同涂层材料进行了摩擦和磨损试验,然后对各项参数对降低摩擦功率的效果进行排序。它可为发动机试图达到更合理的结构设计提供参考。     

活塞销涂层应用试验研究

基于活塞销涂层考核试验方案,借助摆动摩擦磨损试验机,开展CrN和DLC涂层活塞销应用试验研究。试验摩擦温升及宏观磨损形貌分析结果表明:采用CrN和DLC涂层的活塞销比无涂层活塞销具有抑制温升的作用,CrN涂层活塞销耐磨和抗咬合性更优,而DLC涂层活塞销减摩效果相对更优。     

混杂纤维增强纸基摩擦材料压缩回弹特性的研究

研究了混杂纤维增强的纸基摩擦材料压缩回弹特性与压缩压力、纤维含量及孔隙率之间的关系。研究结果表明，纸基摩擦材料与多孔固体材料压缩过程相似，不同之处是纸基摩擦材料卸载后又会发生回弹；随着纤维含量的增加，模量降低，压缩率增加，孔隙率基小相同的纸基摩擦材料的叫弹率先增加后减小并出现一个最大值；在组分相同、孔隙率不同的纸基摩擦材料中，孔隙率为45％左右的纸基摩擦材料的模量最高，压缩率最低，回弹率最高。     

DLC涂层对齿轮材料20CrNiMo及35CrMo摩擦学特性的影响

研究了DLC涂层对配副20CrNiMo和35CrMo摩擦磨损特性的影响,并分析了二者的磨损机理。试验结果表明,DLC表面处理显著提高了这两种材料的摩擦磨损性能。经DLC处理后,20CrNiMo和35CrMo配副的摩擦系数由未处理时的0.090下降到0.068,磨损率分别减少了91%和97%;DLC处理改变了这两种材料的磨损机制,由未处理的点蚀和微点蚀转变为微磨粒磨损。     

大跨度栓焊钢梁节点复合涂层摩擦面试验研究

大跨度海上桥梁、高原山区桥梁等的建设过程中,施工周期较长的栓焊钢梁存在高强度螺栓节点摩擦面搁置周期较长,摩擦面易发生吐锈,影响其抗滑移性能的情况。为解决钢梁节点板摩擦面质量的长效稳定性问题,提出在节点板摩擦面涂装“电弧喷铝+无机富锌防锈防滑涂料”形成新型复合涂层摩擦面。以浩吉铁路洞庭湖特大桥为背景,制作11组含新型复合涂层摩擦面的试板进行不同涂层厚度及不同静置时间下的高强度螺栓预拉力损失及复合涂层摩擦面抗滑移试验,研究新型复合涂层摩擦面防锈、抗滑移以及高强度螺栓预拉力损失等性能。结果表明：新型复合涂层摩擦面的高强度螺栓预拉力损失不大于5%,满足规范要求;“(180±40)μm电弧喷铝+40μm无机富锌防锈防滑涂料”复合涂层摩擦面历时15个月时摩擦面抗滑移系数不小于0.53,复合涂层摩擦面对于防止摩擦面锈蚀,提升其抗滑移系数的经时稳定性能具有很好的效果,能更好地保证高强度螺栓节点的连接质量。     

活塞环表面PCVD复合陶瓷涂层的摩擦性能研究

采用等离子体化学气相沉积(PCVD)技术对活寒环表面进行复合陶瓷强化处理，并装机进行摩擦磨损试验，研究了复合陶瓷涂层的摩擦磨损特性。用扫描电子显微镜(SEM)、俄歇电子能谱(AES)、显微硬度计分析了活塞环表面涂层的磨痕形貌和元素分布。研究结果表明，活寒环表面PCVD复合陶瓷涂层具有显著的减摩抗磨能力，改善了发动机活塞的摩擦性能并提高了其使用寿命。     

磁波处理对轴瓦PVD涂层结合强度的改善

磁波处理是一种最新发展起来的材料处理技术,可以提高工具钢的辅以寿命,降低焊接残余应力,减少摩擦因数,降低涂层的内应力并提高涂层与基体的结合强度等。近年来随着磁波处理技术的研究和发展,磁波处理在提高零件服役寿命、降低能耗上有很大的潜力和发展前景,是一种很有前途的材料处理新方法。     

DLC薄膜在发动机滑动摩擦副上的应用分析

为了降低发动机的燃油消耗,减轻发动机滑动部位的摩擦(特别是活塞、活塞环与气缸间,以及凸轮与从动件间的摩擦)非常重要。DLC(类金刚石碳)薄膜作为一种减摩涂层材料,具有优异的耐磨性能和摩擦特性,它在发动机滑动摩擦副上的应用是减摩表面处理技术的一个研究方向。本文介绍了DLC薄膜在发动机活塞-活塞环以及凸轮与从动件上的应用,并将DLC薄膜的耐磨性能和摩擦特性与其他减摩材料进行了分析比较。     

DLC涂层对齿轮材料20CrNiM0及35CrMo摩擦学特性的影响

研究了DLC涂层对配副20CrNiMo和35CrMo摩擦磨损特性的影响，并分析了二者的磨损机理。试验结果表明，DLC表面处理显著提高了这两种材料的摩擦磨损性能。经DLC处理后，20CrNiMo和35CrMo配副的摩擦系数由未处理时的0．090下降到0．068，磨损率分别减少了91％和97％；DLC处理改变了这两种材料的磨损机制，由未处理的点蚀和微点蚀转变为微磨粒磨损。     

Mo元素对热喷涂铁基涂层组织和摩擦性能的影响

为解决铝合金发动机缸体耐磨性差的问题,采用等离子喷涂技术在铝合金表面制备了不同Mo含量的铁基涂层(XPT-512-Mo),研究了Mo元素对涂层组织结构及摩擦磨损性能的影响.结果表明:XPT-512-Mo铁基涂层主要由铁素体(F)和M o相组成,其截面形貌呈现典型的热喷涂层状结构.摩擦磨损性能表明:在干摩擦/油润滑工况下,随着金属Mo的加入,XPT-512-Mo系涂层的磨损率均有所降低,尤其以低Mo含量的XPT-512-30Mo涂层的摩擦磨损性能最为优异,其原因在于涂层磨损表面形成了MoO3和Fe3 O4的复合氧化物膜层,促进了氧化物的协同润滑作用,发挥了显著的润滑及减摩作用.     

内燃机活塞的摩擦分析

研究分析类金刚石碳涂层对活塞销及裙部的减摩效果。采用浮动缸套法和弹性流体润滑仿真方法分析活塞裙部摩擦。试验结果表明,类金刚石碳涂层减小了活塞销对缸套的摩擦,并且在发动机低转速和活塞销偏置较大的条件下效果尤为明显,尤其减小了上止点和下止点附近的摩擦。弹性流体润滑仿真证实,类金刚石碳涂层活塞销能够影响活塞的运动,减小活塞裙部与缸套之间的接触压力。     

提高同步器摩擦系数的材料及其应用技术的研究

对同步器摩擦材料进行了研究,系统地评价了多种摩擦材料的摩擦性能。通过一系列试验,探讨了润滑油和温度对摩擦系数的影响。开发出新型非金属摩擦材料,并对碳纤维复合同步环的成型工艺进行了研究。     

汽车用纸基摩擦材料国外研究进展

介绍了汽车用纸基摩擦材料的特点和用途。综述了近20年来国外对于纸基摩擦材料的研究状况。从纤维、粘结剂、摩擦性能调节剂和填料几方面总结了国外纸基摩擦材料配方的发展，同时对国外纸基摩擦材料的制造工艺及发展方向进行了阐述。论述了近年来国外关于孔隙率和压缩变形性能对纸基摩擦材料性能影响的研究情况。     

钢丝环氧涂层厚度与针孔数量关系的试验研究

为确定满足防腐性能的最小环氧涂层厚度,并对斜拉索的防腐提供一些试验依据及相关建议,采用电火花检测法,对钢丝环氧涂层的厚度及其与防腐性能密切相关的环氧涂层针孔数量两者之间的关系进行试验研究.试验结果表明:环氧涂层厚度宜为0.2～0.22 m;检漏电压应与环氧涂层最小厚度相匹配;储存、运输和使用过程中应减少摩擦和碰撞,避免涂层受损.     

汽油机铝合金缸孔等离子喷涂摩擦学性能研究

在汽油机铝合金缸体内孔表面,采用大气等离子喷涂(APS)方法制备了1层厚度为150μm左右的铁基涂层来替代传统的铸铁缸套.对缸孔的涂层进行表征,并对缸孔-活塞环摩擦副进行了摩擦试验.试验表明,在铝合金缸孔喷涂等离子铁基涂层,可提高缸孔的硬度,并提高发动机的耐久性和抗拉缸性,使发动机实现轻量化目标.涂层表面精度接近镜面级别,且涂层内含有孔隙,可降低缸孔-活塞组的摩擦系数及摩擦损失,提高发动机燃油经济性.     

用于提高发动机部件效率的摩擦催化Mo-X-N涂层系统

采用表面涂层是减少内燃机摩擦损失的有效措施之一。在配气机构中,优化挺柱和凸轮轴之间的摩擦接触具有较高的技术潜力。Schaeffler公司提出了1种采用纳米结构的摩擦催化物理气相沉积(PVD)涂层系统,可在受应力作用的表面形成保护性摩擦膜。